二氧化鈦光催化氧化腐殖酸的實驗研究.pdf

1、本論文以二氧化鈦為催化劑，紫外殺菌燈為光源，對水中DBPs的重要先質(zhì)——腐殖酸進行了光催化氧化實驗。實驗原水以腐殖酸粉末配制而成。在懸浮態(tài)實驗中，首先以純TiO2為催化劑，探討了光催化氧化腐殖酸的規(guī)律，考察了光催化處理效果的影響因素，同時進行了對比實驗。實驗結果表明：單純催化(暗反應)時，腐殖酸沒有降解；單純光照時，腐殖酸在3h的最高去除率為37.71％，TOC值幾乎沒有降低，而光催化氧化反應3h后，腐殖酸的降解率可達82.28％，TO

2、C去除率為38.29％，且能顯著提高腐殖酸的生化降解性。腐殖酸的降解率隨光強的增大，溫度的升高，溶液初始pH值的減小，空氣流量的增大，反應時間的延長而增大。催化劑的最佳投量為2g/L。另外，由于臭氧與光催化氧化的協(xié)同作用，臭氧光催化反應的降解效率明顯高于光催化反應和臭氧光解。 其次，對TiO2進行了摻雜Fe3+的改性實驗，考察了復合納米TiO2催化劑活性的影響因素。結果表明，當摻雜量為0.3％、焙燒溫度為400℃時，得到的復合納

3、米TiO2光催化活性最好，且保持時間長，反應三小時后，腐殖酸的降解率為87.65％，較純TiO2有所提高。復合納米TiO2光催化氧化腐殖酸符合表觀一級反應動力學規(guī)律。 在懸浮態(tài)光催化氧化腐殖酸的研究基礎上，進一步研究了固定態(tài)光催化體系。采用溶膠—凝膠法在石英玻璃管上制備了TiO2薄膜，解決了TiO2的固定化問題，實現(xiàn)了催化與分離的一體化。分析了固載方法、提拉速度、水量、乙醇及硝酸、反應溫度、熱處理溫度等制膜影響因素，并對催化膜進